{dede:field.title/}
变频运用工况综述以及变频调速柜配套电抗器和ody/}
<
造纸厂变频运用综述
造纸厂需要调速的造纸设备主要采用以下几种调速方式调速:
1.更换异步电机的皮带轮进行有极调速;
2.交流整流子异步电机小范围的无极调速;
3.直流发电机组---直流电机调速;
4.可控硅整流装置-----直流电机调速(小纸厂常用);
5.电磁离合器----鼠笼电机调速;
6.异步电机配用伞形皮带轮小范围调速(切纸机多用此);
7.交流变频器----异步电机无极调速。
造纸厂的调速设备概况
造纸厂通常需要调速的设备有造纸机,纸板机,复卷机,超级压光机, 切纸机,锅炉鼓风机、引风机,补水泵,循环泵,清水泵,污水泵,纸浆泵,碱回收泵、搅拌机等。目前,一般具体使用的调速方式简况如下:
设备名称 | 调速方式 | 调速范围 | 稳定精读 | 单机容量 |
纸板机 | 1,2,3 | 1:3 | 1~2% | ≤200KW |
复卷机 | 2,3,5,7 | 1:5 | 0.5~3% | ≤100KW |
切纸机 | 1,2,4,5,6 | 1:3 | 2~5% | ≤30KW |
超级压光机 | 3,4 | 1:20 | 0.1~2% | ≤75KW |
低速纸机多为异步电机总轴传动,单机容量大。老式中速纸机也为总轴传动,新型的均为直流电机分步传动。目前高速纸机都是直流电机分步传动。一般有7~14个分步,装机容量约为3000KW,单机容量约在200~500KW。
造纸机在拖动系统中的应用
采用交流变频器替代原晶闸管拖动系统。该系统自动化程度很高,内部具有转差自动补偿控制,能自动根据负载电流的变情况检测到其变化信号,调整其输出频率,从而达到在负载变化时输出频率自动跟踪的目的。造纸厂其它设备均可用变频器进行改造,以适应或改进生产工艺,降低生产成本,提高产量和质量等。
如磨浆机大都采用调整刀子间隙的方式控制木浆细度,既不精确,又浪费电,如果改为变频器调节刀子的速度,做到既准确又节电,定会收到事半功倍的效果。
纸厂锅炉鼓风机,引风机,清水泵,循环泵,排污泵,污水处理搅拌,碱回收泵,风机等,亦都可以采用变频调速调节方式取代传统的阀门调节,不仅节电效果明显,一般可高达30~70%,而且改善了流量,流速和压力控制精度,提高产品质量和产量,综合效益好。
变频调速器锅炉上的应用
锅炉变频调速供水控制系统
变频器通过与外部电路相连的输入输出端子设置。手动和自动两种工作状态,手动工作状态通过调节电位器来给定变频器输出频率,这种工作状态是在单电机因某种情况停用时进行操作的,自动工作状态时由单片机的输出信号进行控制。在实际应用中,该系统较传统调节阀控制方式最实用的优点是:节电率高达30%以上;水泵磨损严重的问题得到解决,维修率明显降低,延长设备的使用寿命。
二、锅炉变频调速的鼓(引)风控制系统
为了提高锅炉风量的控制水平,又能达到节能的效果,采用变频调速方式对风量进行调节,是首选的方案。由于应用变频调速技术可根据用汽量的变化,随时调整鼓引风机的转速,减少了噪音对环境的污染(电机均运行于额定转速以下,风噪随之下降)。由于鼓引风机长期低于额定转速的状态之下运行,电机及风机的轴承不易损坏,延长了使用寿命,电机的发热量也减少了,维修量下降。停机时间减少,节约了大量的维修费用。
锅炉的鼓(引)风机的节能改造一般均能达到30%以上,节能效果十分明显。
变频器有着丰富的保护功能,对电机和自身进行周到保护,其中有过压、欠压、过流、过载、缺相等保护,同时还可对压力的超、欠压进行报警,可检测水位上、下限。
水泥厂在变频技术上的应用
一、供风系统变频
作用:用变频调速成套装置取代用风板或阀门开启度来调节放风量,来满足烧结时不同用风量要求。传统的机械调节方法(这种传统供风方法缺点是电能浪费严重、调节精度差、启动电流大、噪音大、粉尘污染严重)经变频改造后,供风系统在保留原控制系统的基础上增加一套变频回路与原控制并联,形成的双回路控制系统。特点是双回路保障生产的连续正常运行,由于变频器具有软起动功能,电机启动时,无大电流冲击,大大延长设备使用寿命;同时变频器可任意调节电机转速,因此可按所需风量准确调节风量,无须旁路放风、减少水泥粉尘污染、节电可达15%-40%。综合效益非常可观,一般6~18个月内可收回全部投资。
二、成球预加水系统
生料成球工序是影响水泥熟料烧结质量的关键工序之一,其中,料、水比例直接影响成球好坏。变频器通过对成球预加水泵电机转速进行无极调速调节,时刻跟踪生料供给量,进行等比例加水,从而使半机械化、半手工加“人脑”(即凭经验)控制的落后工艺跨上了全自动化、电脑控制的新台阶。料水配合比较稳定,成球效果良好,水泥烧结质量得到提高。
三、生料均化给料系统
为确保产品质量必须最大限度消除生料中石料质量的随机波动,实现均化是必要的。但螺旋给料机“堵料”、“亏料”现象时有发生,间断给料不仅影响生产,而且造成机械设备和电器设备的损伤。各生料仓下送料口的送料比例人为性较大,使均化效果受到影响,过去一直无法解决。此系统用变频改造之后,将所有送料口处的送料电机用变频器同步进行无极调速,等比例送料,操作人员只需观察螺旋给料机的总输料量,调整送料电机转速快慢即可。这样均化效果大大提高,非生产耽搁时间减少50%以上。
四、水泥选粉系统
根据水泥桔的不同,要求水泥成品粉粒细度不同,而老式选粉机要改变选粉细度,其过程相当麻烦,不单要停产,而且要将选粉机拆开,调整同轴上每组扇叶的数量和角度。这个过程又没有一定的标准,只能按照经验一次一次对比试验,每次都重复这样的过程:
拆开机组→调整扇叶→装上机组→试选→检验细度直到选出的粉粒达到要求的细度为止。变频改造之后的选粉系统,只须按下提前预置的不同标号细度按钮,选粉机选出的粉粒就对应所需要的细度。做到了连续化、自动化生产,即节约了时间又提高效率,降低劳动强度,综合效益明显。
五、机立窑卸料系统
为使水泥烧结过程“三平衡”(即加料、供风、卸料三平衡)机立窑生产者普遍选用滑差电机做为盘塔式卸料装置的动力。该电机在同等条件下运行较普通Y系统列电机多耗电20%而且调整特性软,带载能力差,在粉尘严重的水泥行业滑差头故障频频,维修困难。同时以多耗20%的电能,换来调整特性软,是很不合适的。此系统经变频改造之后,节电可达25%以上,而且调速特性硬,带载能力提高,调速性能远优于滑差电机。维修费用降低50%以上,效益可观。
六、在蓖式冷却机上的应用
由于水泥熟料蓖式冷却机工作在恶劣环境中,易造成直流电动机整流子、炭刷磨损较快,需经常停机检修、维护,不仅需投入较多的工作量,检修成本高;而且由于经常停机,使熟料不能快速冷却,造成冷却机因高温损坏,严重的影响了生产的正常组织。对蓖式冷却机进行了变频调速改造,这些问题迎刃而解。
七、在煤粉喂料设备上的应用
煤粉喂料设备原来均采用电磁滑差调速。由于煤粉中经常混有各种杂物,时常造成堵塞、喂料机机械传动系统弯曲变形,甚至电动机烧毁现象,严重影响了设备的正常运行。用变频器取代电磁滑差调速后,不仅解决了以上问题,同时节能25%以上。
二 部分运用现场的方案介绍
由于变频调速具有故障率低、调速精度高、保护功能多、节能效果显著等优点,是对风机水泵、直流调速、电磁滑差调速进行改造的最理想的选择。以下就变频器在水泥厂几个方面应用进行介绍。
一、在风机上的应用:
水泥回转窑大都采用离心通风机调节窑内风量,由于生产过程中工矿的不断变化及其他多种因素的影响,设计选型时,离心通风机通常预留较大富裕量;所以在实际的使用中,为满足大窑的工矿要求,在进风管道中设置电动阀门、挡风板等装置,通过阀门开度来调节风量,这种通过增加系统阻力来改变风量的办法,造成大量的电能消耗。而采用调速方式调节风量节电效果就十分理想。风机调速节电原理:对风机进行调速控制属于减少空气动力节电方法,是一种比较理想的节电方式。它和调节风门控制风量方法向比较,有明显的节电效果。从附图风机特性曲线可说明其节电原理。
图中曲线(1)为风机在恒速下,风压-风量(H-Q)特性;曲线(2)为恒速下功率-风量(N-Q)特性;曲线(3)为管网风阻特性(风门开度全开)。假设风机按设计要求工作在A点的效率最高,输出风量Q1为100%,此时轴功率P1与Q、H1的乘积与面积(AH1OQ1)成正比。根据工艺要求,当风量需从Q1减少到Q2(例如50%风量时),如采用调节风门的方法相当于增加管网阻力,使管网阻力特性变到曲线(4)。系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行,从附图中看到,风压反而增加,轴功率P2与面积(BH2OQ2)成正比减少不多。如果采用调速控制方式,风机转速由N1降到N2,根据风机参数的比例定律,画出在转速N2下的风压-风量(H-Q)特性如曲线(5)所示,可见在满足同样风量Q2的情况下,风压H3大幅度降低,功率P3(相当于面积CH3OQ2)显著减少,节省的功率损耗大小ΔP与面积(BH2H3C)成正比,节能的经济效益是十分明显的。
二、在回转窑拖动上的应用
水泥厂回转窑主拖动一直使用直流调速。但这种调速电路复杂,维修难度大,操作繁琐,导致转速不平稳,增加了操作人员的看火难度。直流电动机在温度高、粉尘大的恶劣环境中工作,其炭刷、整流子损坏严重,维修费用高。而交流变频调速效率高,稳定性好,且交流电动机的价格和维护费用也比直流电动机低得多,以下是我公司为其改造的方案。
回转窑负载的特点分析:启动时回转窑内的物料处于正下方,在窑起动并不断加速的过程中,整个窑体及窑内的物料克服自身惯性而升速,当物料偏移正下方最大角度时,此时所需转矩最大,这是个加速过程,一个克服设备巨大惯性的过程。一旦驱动电流克服了这种大惯性负载而起动起来,维持正常运转所需的驱动能量及转矩就很小了。根据回转窑的这种负载特点,选择变频器及电动机的功率就比较复杂,功率选择过大,起动没问题,但正常运转时出现大马拉小车现象,能耗大,一次性投资加大;功率选择小些适合于正常运行,效率高投资小,但不能正常起动。主传动进行了变频调速改造:回转窑的负载形式,对变频器进行合理的参数调试十分重要;即在低频段适当提高V/F的值,这样有利于提高电动机出力;但在满足起动要求的情况下,提升值越小越好,这样做能减小电动机损耗,降低电动机温升,避免造成过流保护。频率与恒转矩、平方转矩、立方转矩负载之间功率 电机软起动、无启动电流冲击,延长使用寿命;完全解决启动时的大电流冲击和水锤问题;
高功率因数(0.96以上)大幅降低线电流从而提高电网的负载能力;
系统冗余设计、原系统和新系统可互为备份、稳定可靠;
具有过载、过流、过压、欠压等自动保护和报警功能、 这是原系统所没有的全新保护功能。
供风系统节能改造原理图:立窑离心风机和萝茨风机上。
原来离心风机是通过阀门调节,人为地增加风机进风管系统的阻力以减小鼓风量;而萝茨风机采用把风向空气白白放掉。这两种方式均满负荷运行又浪费能量,对电机长期运行会缩短其寿命。改用交流变频器后,通过调整电机电流频率改变电机转速来满足用风量。
变频器在中央空调系统中的应用
中央空调主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成。
制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换,将冷冻水制冷,冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中,由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量,与冷却循环水进行热交换,由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却,与大气之间进行热交换,将热量散发到大气中去。
二、水泵节能改造的必要性
由于设计时,中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计,并且留10-20%设计余量。然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下,存在较大的富余,所以节能的潜力就较大。其中,冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载(已具有自动节能功能),冷冻水泵、冷却水泵和盘管风机却不能随负载变化作出相应调节,存在很大的浪费。因此,中央空调的节能改造的重点集中在冷冻水泵、冷却水泵和盘管风机上。
进行变频节能改造后,变频器能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速,在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节;盘管风机能根据室内检测到的实际温度同设定的温度比较,自动调整送风量。水泵、风机电机转速下降,电机从电网吸收的电能就会大大减少。
其减少的功耗 △P=P0〔1-(N2/N1³) (1)式
减少的流量 △Q=Q0〔1-(N2/N1)〕 (2)式
其中N2为改变后的转速,N1为电机原来的转速,P0为原电机转速下的电机消耗功率,Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。
由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比,但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比。
如:假设原流量为100个单位,耗能也为100个单位,如果转速降低10个单位,由(2)式△Q=Q0〔1-(N2/N1)〕=100×〔1-(90/100)〕=10可得出流量改变了10个单位,但功耗由(1)式△P=P0[1-(N2/N1)³]=100×〔1-(90/100)³〕=27.1可以得出,功率将减少27.1个单位,即比原来减少27.1%。
三、水泵节能改造的方案
中央空调系统通常分为冷冻(媒)水和冷却水两个系统。根据国内外最新资料介绍,并通过多处在中央空调水泵系统进行闭环控制改造的成功范例进行考察,现在水泵系统节能改造的方案大都采用变频器来实现。
1、 冷冻(媒)水泵系统的闭环控制
〔1〕、制冷模式下冷冻水泵系统的闭环控制
该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下,确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率,将其设定为下限频率并锁定。变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度,再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减。控制方式是:冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。
在该系统中,冷冻泵、冷却泵、水塔风扇变频器采用开环控制,由维护人员根据季节不同和负荷的变化进行调节;风机采用温度闭环控制,可根据温度传感器的反馈值,调节风机的转速,从而使被控环境温度基本保持恒定。
另外,变频器可通过RS232/RS485串行接口,与中央控制室的微机联网,实现集中监控,操作人员可通过上位机(电脑)对变频器进行各种控制,也可以及时了解各变频器的工作状态。
六、综合效益预测
1.显著的节电效果,一般节能在20%以上,可取得很好的经济效益;
2.室温维持恒定,增加环境的舒适度;
3.操作方便,维护量小,维修维护费用大幅度降低;
4.变频调速使电机大多数时间运行在工频之下,减少了环境噪音,并减轻了电机轴承磨损
变频恒压供水系统介绍
系统由变频器、数字调节器、可编程序控制器(PLC)、传感器、水泵电机及相关电气控制设备集成而成,是一种具有变频调速和全自动闭环控制功能的机电一体化智能设备。
二、系统控制功能
1.水泵起停由PLC控制,可具备全循环软起动功能;
2. 具有自动、手动切换和手动操作装置,不使用控制柜时,可用手工操作使水泵直接在工频下运行;
3.定时轮换功能:控制水泵(包括备用泵)周期性自动交换使用,使水泵寿命基本一致;
4.前端贮水池缺水后停泵保护,有故障显示功能;
5.供水系统中一般还设有一台小泵或气压罐,是为了适应小流量情况下(如夜间)的使用,系统能自动切换并控制(可选功能);
6.具有自动用工频起动消防泵功能,或者自动变频以适应消防供水要求;
7. 缺相、漏电、过载、瞬时断电保护等电气保护功能。
钢铁工业炼铁炼钢 钢铁工业热轧冷轧 工业炉
在大中型高炉的炉体长寿、热风炉高温长寿、各种供上料、平坦化出铁场、各种炉渣粒化、各种无料钟炉顶、煤粉制备及喷吹、各种煤气净化、炉顶煤气余压回收发电、高炉自动化控制等工程项目,西门子变频器PM240-2 6SL3210-1PE24-5UL0 22KW 出线电抗器OCL-0060-0M12-0.4SC(铜)22KW 制动电阻器BRU-10KW25R(制动电阻箱)22kW,西门子变频器PM240-2 6SL3210-1PE23-3UL0配套变频器15kw电抗器OCL-0040-0M18-0.4SC(铜)15KW配套变频器15kw制动电阻BRU-6KW30R(制动电阻箱)(6SL3210-1PE23-8UL0, 18.5kW
涟钢板材橫切热处理炉钢板热处理生产线
铁水预处理、电炉、转炉、炉外精炼、连铸等领域,热轧技术和系统集成,碳钢、硅钢、不锈钢、有色等领域,冷轧技术,包含武钢、宝钢、首钢、鞍钢、本钢、湘钢、冶钢、太钢、涟钢、马钢、安钢、韶钢、柳钢、鄂钢、包钢、沙钢工业炉工业自动化控制系统集成、设备成套,西门子变频器PM240-2 6SL3210-1PE22-7UL0配套变频器7.5kw制动电阻,配套变频器11kw电抗器OCL-0030-0M23-0.4SC(铜)11KW
变频调速柜是集成交直流调速器实现电机拖动的电气成套设备,具有过载、短路、缺相、电机超温及漏电等多种保护功能及齐全的状态显示,并具备多种控制工作模式、各类起动方式
变频器功率:与电机配套
输入电抗器EMC滤波器:与变频器配套
输出电抗器EMC滤波器:与变频器配套
保护功能:启动互锁,外部故障,控制丢失,接地,缺相,低电压,过压,欠压
钢铁轧钢产线 钢铁炼钢(150T转炉&150连铸)产线 轧钢产线包含加热炉区域、主扎线区域、平整加工区域、磨辊区域,其中主扎线区域可以根据工段划分为粗轧、精轧、卷曲区域。
其中加热炉区域、平整加工区域、磨辊区域在网络结构中相对独立。特别为磨辊区域,其L1~L2层未与其他系统连接。主扎线区域相对复杂,粗轧与精轧共用一套电气室,在控制流程中,无法在物理层面区分
连铸拉矫机、结晶器振动驱动控制系统
4#、5#、6#连铸机每流分别有上下拉坯矫直电机及振动电机和引锭杆电机构成。拉矫机的功能是:保证引锭杆的插入和浇铸过程中热坯的拉伸和矫直,引锭电机主要负责引锭的进入和回收,振动电机对结晶器按拉速的快慢进行给定频率振动,整个系统都有异步电动机选用的变频器驱动,采用无速度传感器矢量控制技术变频器的控制系统硬件组成,此仅为一流变频器的组态,变频器采用,DH+/RIO通讯方式,上下拉坯、矫直、振动、引锭变频器都采用外置适配器与plc通讯。
连铸机系统中采用,变频器驱动降低了故障率提高了生产效率,随着连铸机技术的不断进步,使得冶金行业对连铸的高效化也有了更高的要求,连铸是紧凑性的控制,1336plusII变频器更适应现代连铸的要求。
电机在快速停车过程中,由于惯性作用,会产生大量的再生电能。所产生的再生电能将通过和逆变管所并联的二极管全波整流后反馈到中间直流电路,这一过程将产生泵升电压,当此电压超过门限值,制动单元就会被激活,把多余的电能通过制动电阻快速得到释放。变频器制动电阻,既能保证了在短时间内快速减速或停车,又保护变频器不受再生电能的危害,还保证电源网络的平稳运行。
数控热轧矫直机变频控制系统制动电阻设计
变频器在钢铁行业中广泛应用,但变频器配件的选择对于用户前期的设计选型有至关重要的作用,在数控热轧矫直机变频控制系统制动电阻的选择
由于变频器被使用在各种不同的电气环境,若不采取恰当的保护措施,就会影响变频器运行的稳定性和可靠性。实践证明,适当选配电抗器与变频器配套使用,可以有效地防止因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流对它的冲击,同时亦可以减少变频器产生的谐波对电网的污染,并可提高变频器的功率因数。因此选择变频器配套用的各类电抗器和制动单元或制动电阻是十分必要的
控制系统连铸自动化变频器用
变频器对拉坯、矫直、以及振动进行驱动控制,较好的满足了连铸生产的工艺要求,在连铸工艺中,拉坯、矫直、振动,这三大驱动控制是连铸机的关键技术之一,它们的驱动水平直接影响连铸、坯的产量质量。
变频器是把工频电源变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运动的设备,其中控制电路,完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出,进行平滑滤波,逆变电路,将直流电再逆变成交流电。
a:整流器,它与三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压
b:中间电路有以下三种作用:
(1)使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。
(2)通过开关电源为各个控制线路供电。
(3)可以配置滤波器或制动单元制动电阻以提高变频器性能。
变频器装电抗器用来抑制电压浪涌保护
变频器安装滤波器对外界有很好的抗干扰性能
_key">
访问量:
{dede:include filename="footer.htm"/}